A atividade de uma enzima hipotética não é, na hidrólise de um substrato neutro, afetada pelo pH , no intervalo de 6 a 8 . No entanto, essa mesma enzima apresenta-se ativa numa menor faixa de valores de pH , quando se emprega um substrato alternativo, que possui um grupo imidazol (histidina). Foram efetuados um total de 50 ensaios, como 10 concentrações diferentes de substrato e uma concentração fixa de enzima, a 5 valores diferentes de pH . Para cada valor de pH , a enzima originou gráficos de Lineweaver-Burke lineares, e os valores de KM e de Vmáx foram calculado:
pH | KM <br>
|
Vmáx <br>
|
---|---|---|
8.0 | 1.1 | 75 |
7.5 | 1.3 | 80 |
7.0 | 2.0 | 77 |
6.5 | 4.2 | 83 |
6.0 | 11.0 | 75 |
O que pode -se dizer a respeito do efeito do valor do pH nos parâmetros cinéticos.
Passo 1
Beleza, vamos começar resumindo o que a questão está pedindo. A gente tem uma enzima que está sendo estudada em diferentes condições de pH para ver como isso afeta dois parâmetros importantes: o KM e o Vmáx. O KM nos diz sobre a afinidade da enzima pelo substrato (quanto menor o KM, maior a afinidade), e o Vmáx indica a velocidade máxima da reação. Para resolver isso, vamos analisar a tabela fornecida e entender como o pH está influenciando esses parâmetros cinéticos.
Passo 2
Primeiro, vamos dar uma olhada na tabela que mostra os valores de KM e Vmáx para diferentes valores de pH:
pH | KM
|
Vmáx
|
---|---|---|
8.0 | 1.1 | 75 |
7.5 | 1.3 | 80 |
7.0 | 2.0 | 77 |
6.5 | 4.2 | 83 |
6.0 | 11.0 | 75 |
Passo 3
Vamos começar analisando o KM. O KM aumenta à medida que o pH diminui:
- De pH 8.0 para 6.0, o KM vai de 1.1 para 11.0 mol/L.
Isso significa que, à medida que o pH diminui, a afinidade da enzima pelo substrato está diminuindo. Em outras palavras, a enzima precisa de uma maior concentração de substrato para alcançar a metade da velocidade máxima da reação.
Passo 4
Agora, vamos olhar para o Vmáx. Os valores de Vmáx variam um pouco, mas não seguem um padrão tão claro quanto o KM:
- Vmáx varia de 75 a 83 mol/L·min.
Apesar dessas variações, o Vmáx não apresenta uma tendência clara de aumento ou diminuição significativa com a mudança de pH. Isso sugere que a capacidade máxima da enzima para catalisar a reação não é fortemente afetada pelo pH dentro do intervalo estudado.
Passo 5
Para entender melhor, lembre-se que o KM está relacionado à afinidade da enzima pelo substrato, enquanto o Vmáx está relacionado à eficiência máxima da enzima. O aumento do KM com a diminuição do pH indica que a enzima está menos eficiente em se ligar ao substrato em pHs mais baixos, possivelmente devido à alteração dos grupos funcionais na enzima que são sensíveis ao pH.
Já o Vmáx permanecer relativamente constante indica que, uma vez que o substrato está ligado, a taxa de reação máxima não é muito afetada pelo pH, pelo menos dentro do intervalo analisado.
Resposta
O aumento do pH resulta em uma maior afinidade da enzima pelo substrato (KM diminui), enquanto em pHs mais baixos, a afinidade diminui (KM aumenta). Já o Vmáx permanece relativamente constante, indicando que a velocidade máxima da reação não é significativamente afetada pelo pH dentro do intervalo estudado.